(57)【要約】【課題】キャップ螺着時におけるラックガイド収容部の内圧上昇を防止して、螺合部に塗布されたシール剤の脱離を抑制することのできるステアリング装置を提供すること。【解決手段】ラックガイド収容部２０は、その外部開口端２５にキャップ２７が螺着されることにより閉塞され、ラックガイド７は、このキャップ２７との間に介在された弾性部材としてのコイルバネ２９に付勢されることにより、ラック軸３をピニオン軸側に押し付ける。また、キャップ２７の螺着時、その外部開口端２５との間の螺合部３０にはシール剤３１が塗布される。そして、キャップ２７には、その外側面２７ａ側と内側面２７ｂ側とを連通、即ちラックガイド収容部２０と外部空間とを連通する貫通孔３３が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング操作により回転するピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合されたラック軸と、該ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けつつ軸方向に往復動可能に支持するラックガイドとを備え、前記ラックガイドは、ハウジングに形成されたラックガイド収容部内に収容されることにより前記ラック軸に対して接離する方向に移動可能に設けられるとともに、前記ラックガイド収容部の外部開口端に螺着されたキャップとの間に介在された弾性部材に押圧されることにより前記ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けるステアリング装置において、
前記キャップと前記ラックガイド収容部の外部開口端との螺合部にはシール剤が塗布されるものであって、
前記キャップには、前記ラックガイド収容部内と外部空間とを連通する貫通孔が形成されること、を特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記貫通孔は、撥水素材からなるフィルタが設けられていること、
を特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のステアリング装置において、
前記ラック軸を支持する前記ラックガイドの摺動面には潤滑油脂が塗布されること、
を特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック＆ピニオン式のステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のステアリング装置には、ピニオン軸とラック軸とを噛合させることにより、そのステアリング操作に伴うピニオン軸の回転をラック軸の往復動に変換するものがある。通常、このようなラック＆ピニオン式のステアリング装置において、ラック軸は、ラックガイドによりピニオン軸に押し付けられつつ支持されている。そして、その押し付け力は、当該ラックガイドとハウジングに螺着されたキャップとの間に介在された弾性部材の弾性力に基づく構成が一般的となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
即ち、図４に示す例では、ラック軸４０を収容するハウジング４１には、その図示しないピニオン軸に対応する位置に、ラック軸４０に対して軸線が直交するように筒状のラックガイド収容部４２が形成されている。そして、ラックガイド４３は、このラックガイド収容部４２内に収容されることにより、その筒内を軸線方向、即ちラック軸に対して接離する方向（同図中、上下方向）に移動可能に設けられている。また、このラックガイド収容部４２の外部開口端４８には、当該ラックガイド収容部４２を閉塞するキャップ４４が螺着されている。そして、ラックガイド４３は、このキャップ４４との間に介在された弾性部材としてのコイルバネ４５に付勢されることにより、上記のようにラック軸４０をピニオン軸側に押し付ける構成となっている。
【０００４】
より具体的には、この例におけるラックガイド４３は、有底筒状に形成されることにより、その筒内にコイルバネ４５を収容するとともに、その底部外面４６が、ラック軸４０をピニオン軸側（同図中、下側）に押し付ける際に同ラック軸４０と当接する摺接面となっている。即ち、図５に示されるように、ラックガイド４３は、その底部外面４６にグリース（潤滑油脂）４７を塗布した状態で上記ハウジング４１に形成されたラックガイド収容部４２内に挿入される。そして、図６に示すように、そのラックガイド収容部４２の外部開口端４８にキャップ４４を螺着して同キャップ４４とラックガイド４３との間に介在されたコイルバネ４５を押し縮めることにより、当該ラックガイド４３がラック軸４０を押し付ける力が規定されるようになっている。
【特許文献１】特開平６−９２２４３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、こうしたラックガイド４３によるラック軸４０の支持部分への異物（埃や泥水等）の侵入は、その摺接面の磨耗やコイルバネ４５の経年変化を早める可能性がある。そのため、図６に示すように、従来、キャップ４４の螺着時、その螺合部４９にシール剤５０を塗布することによって（図４参照）、上記のような異物の侵入を防止するとともに、併せて当該キャップ４４の緩み止めを図る構成が一般的となっている。
【０００６】
しかしながら、キャップ４４の螺着により、ラックガイド収容部４２内は気密性の高い状態となる。このため、その螺着速度が速い場合には、ラックガイド収容部４２の内圧が上昇し、当該キャップ４４と上記ラックガイド収容部４２との螺合部４９に塗布されたシール剤５０が外部側に噴出して、当該螺合部から脱離してしまうという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００７】
尚、特許文献２には、モータの発熱により生ずるハウジング（モータハウジング及びギヤハウジングを含む）内における空気の流動、及びそれに伴う埃や油等の侵入を防止すべく、同ハウジングの内外に貫通する大気解放孔を設ける構成が示されている。しかしながら、この従来技術では、独立した密閉空間であるラックガイド収容部４２の内圧上昇には対応できない。従って、上記課題について何ら解決するものではない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、キャップ螺着時におけるラックガイド収容部の内圧上昇を防止して、螺合部に塗布されたシール剤の脱離を抑制することのできるステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステアリング操作により回転するピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合されたラック軸と、該ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けつつ軸方向に往復動可能に支持するラックガイドとを備え、前記ラックガイドは、ハウジングに形成されたラックガイド収容部内に収容されることにより前記ラック軸に対して接離する方向に移動可能に設けられるとともに、前記ラックガイド収容部の外部開口端に螺着されたキャップとの間に介在された弾性部材に押圧されることにより前記ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けるステアリング装置において、前記キャップと前記ラックガイド収容部の外部開口端との螺合部にはシール剤が塗布されるものであって、前記キャップには、前記ラックガイド収容部内と外部空間とを連通する貫通孔が形成されること、を要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、螺子対偶によるキャップの移動に伴いラックガイド収容部の容積が縮小しても、貫通孔を介して当該ラックガイド収容部内の空気が外部空間へと排出される。その結果、キャップ螺着時におけるラックガイド収容部の内圧上昇を防止して、その螺合部に塗布されたシール剤の脱離を抑制することができる。また、ハウジングとは別部材であるキャップに貫通孔を設けることで、その形成が容易という利点がある。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記貫通孔は、撥水素材からなるフィルタが設けられていること、を要旨とする。
上記構成によれば、貫通孔を介したラックガイド収容部内への異物（埃や泥水等）の侵入を防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記ラック軸を支持する前記ラックガイドの摺動面には潤滑油脂が塗布されること、を要旨とする。
即ち、ラックガイド収容部の壁面とラックガイドとの間に潤滑油脂（グリース）が入り込むことで、ラックガイド収容部は、ハウジングにおけるラック軸収容空間から独立した密閉空間となる。従って、このような構成に請求項１及び請求項２に記載の発明を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キャップ螺着時におけるラックガイド収容部の内圧上昇を防止して、螺合部に塗布されたシール剤の脱離を抑制することが可能なステアリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のステアリング装置１は、ステアリング操作により回転するピニオン軸２と、同ピニオン軸２に噛合されるとともに軸方向に往復動可能に支持されたラック軸３とを備えたラック＆ピニオン式のステアリング装置である。
【００１５】
詳述すると、本実施形態のステアリング装置１は、略円筒状に形成されたハウジング６を備えており、ラック軸３は、該ハウジング６の軸線方向に沿って貫設されている。そして、ラック軸３は、ハウジング６に設けられたラックガイド７及びすべり軸受８に軸支されることによりその軸方向に沿って往復動可能に支持されている。また、ハウジング６内には、ピニオン軸２がラック軸３と交差する状態で回転可能に支承されており、ラック軸３は、ラックガイド７に押圧されることにより同ピニオン軸２と噛合されている。尚、ピニオン軸２の一端には、ステアリングシャフトが連結されており、該ステアリングシャフトの先端には、ステアリングホイールが固定されている（図示略）。そして、ステアリング操作に伴いピニオン軸２が回転し、その回転がラック軸３の往復動に変換されることにより、操舵輪（図示略）の舵角が変更されるようになっている。
【００１６】
また、本実施形態のステアリング装置１は、駆動源であるモータ１０の軸線がラック軸３に対して斜交するように配置された所謂ラッククロス型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として構成されている。
【００１７】
詳述すると、本実施形態では、ラック軸３は、軸受１１，１２により回転自在に支承された中空軸１３に挿通されるとともに、ボール螺子機構１４を介して同中空軸１３と駆動連結されている。具体的には、本実施形態のボール螺子機構１４は、ラック軸３の外周に形成された螺子部１５、及び中空軸１３の内周に固定されたボール螺子ナット１６、並びにこれら螺子部１５及びボール螺子ナット１６の間の介在された複数のボール（図示略）により構成される。そして、中空軸１３は、傘歯車１７，１８を介することにより、上記のようにラック軸３に対して斜交配置されたモータ軸１９と駆動連結されている。
【００１８】
即ち、ボール螺子機構１４は、螺子部１５及びボール螺子ナット１６に螺刻された各螺子溝を向かい合わせてなる螺旋状の転動路を有し、各ボールは、その転動路内を転動自在に配設されている。そして、モータ駆動による中空軸１３及びボール螺子ナット１６の回転に伴い、各ボールが転動路内を転動することにより、ラック軸３とボール螺子ナット１６との軸方向の相対位置が変位する。つまり中空軸１３の回転をラック軸３の往復動に変換して伝達することにより、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力が付与されるようになっている。
【００１９】
次に、本実施形態におけるラックガイド及びその収容部分の詳細について説明する。
図１に示すように、本実施形態では、ハウジング６には、そのピニオン軸２と対応する位置に、上記ラックガイド７を収容するラックガイド収容部２０が形成されている。
【００２０】
詳述すると、図２に示すように、本実施形態のラックガイド７は、有底筒状に形成されたラックガイド本体２１と、同ラックガイド本体２１の底部２１ａに固定されることによりラック軸３を押し付ける際の摺接面となるシート部２２とを組み付けることにより形成されている。尚、本実施形態では、ラックガイド本体２１は、アルミニウム合金により形成され、シート部２２は、銅合金に樹脂コーティングを施すことにより形成されている。そして、ラックガイド収容部２０は、このような筒状をなすラックガイド７の形状に合わせて筒状に形成されている。
【００２１】
具体的には、ラックガイド収容部２０は、その軸線がラック軸３（及びピニオン軸２）と略直交するとともに、その端部がハウジング６の外部に開口するように形成されている（外部開口端２５）。そして、ラックガイド７は、その摺接面となるシート部２２にグリース２４（潤滑油脂）を塗布した状態で、ラックガイド収容部２０の内部を、その軸線方向、即ち、ラック軸３と接離する方向に移動可能に収容されている。
【００２２】
また、ラックガイド収容部２０の外部開口端２５（の内周面）には螺子部２６が形成されており、同外部開口端２５は、略円盤状のキャップ２７が螺着されることにより閉塞されている。尚、本実施形態では、このキャップ２７の外側面２７ａには、その螺着時に利用されるレンチ穴２８が形成されている（図３参照）。そして、ラックガイド７は、このキャップ２７との間に介在された弾性部材としてのコイルバネ２９に付勢されることにより、上記のようにラック軸３をピニオン軸２側に押し付ける構成となっている。
【００２３】
より具体的には、コイルバネ２９は、ラックガイド７の筒内に配置されることにより、その一端がラックガイド７の底部（ラックガイド本体２１の底部２１ａ）に当接され、他端は、キャップ２７の内側面２７ｂに当接されている。そして、ラックガイド収容部２０の外部開口端２５にキャップ２７が螺着される際、その螺子対偶により同キャップ２７がラック軸３に近接する方向に移動し、ラックガイド７との間でコイルバネ２９が押し縮められることにより、当該コイルバネ２９の弾性力、即ちラックガイド７によるラック軸３の押し付け力が規定されるようになっている。
【００２４】
ここで、本実施形態においても、キャップ２７の螺着時、そのラックガイド収容部２０の外部開口端２５との間の螺合部３０にはシール剤３１が塗布される（ラックガイドの組付け工程については、図５及び図６参照）。そして、これにより、ラックガイド収容部２０内、即ちラックガイド７によるラック軸３の支持部分への異物（埃や泥水等）の侵入を防止するとともに、併せて当該キャップ２７の緩み止めを図る構成となっている。
【００２５】
しかしながら、上述のように、その螺合部３０に塗布（介在）されたシール剤３１は、キャップ２７の螺着に伴うラックガイド収容部２０の内圧上昇により、外部側へ噴出して当該螺合部３０から脱離してしまう可能性がある。
【００２６】
この点を踏まえ、本実施形態では、キャップ２７には、その外側面２７ａ側と内側面２７ｂ側とを連通、即ちラックガイド収容部２０内と外部空間とを連通する貫通孔３３が形成されている。そして、これにより、キャップ２７の螺着時におけるラックガイド収容部２０の内圧上昇を防止して、その螺合部３０に塗布されたシール剤３１の脱離を抑制する構成となっている。
【００２７】
さらに詳述すると、図２及び図３に示すように、本実施形態では、貫通孔３３は、キャップ２７の略中心位置に形成されている。また、本実施形態では、レンチ穴２８の底面２８ａには、円形状をなす凹部３５が形成されている。そして、この凹部３５には、撥水素材（樹脂繊維素材）からなるフィルタ３６が配置されている。具体的には、フィルタ３６は、凹部３５の開口端に円盤状の固定部材３７を螺着することにより当該凹部３５内に固定されている。また、この固定部材３７には、貫通孔３３と対応する位置に貫通孔３８が形成されている。そして、これにより、貫通孔３３は、ラックガイド収容部２０内と外部空間との間の気体の流動を許容しつつ液密に封止される構成となっている。
【００２８】
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ラックガイド収容部２０は、その外部開口端２５にキャップ２７が螺着されることにより閉塞され、ラックガイド７は、このキャップ２７との間に介在された弾性部材としてのコイルバネ２９に付勢されることにより、ラック軸３をピニオン軸２側に押し付ける。また、キャップ２７の螺着時、その外部開口端２５との間の螺合部３０にはシール剤３１が塗布される。そして、キャップ２７には、その外側面２７ａ側と内側面２７ｂ側とを連通、即ちラックガイド収容部２０内と外部空間とを連通する貫通孔３３が形成される。
【００２９】
上記構成によれば、螺子対偶によるキャップ２７の移動に伴いラックガイド収容部２０の容積が縮小しても、貫通孔３３を介して当該ラックガイド収容部２０内の空気が外部空間へと排出される。その結果、キャップ２７の螺着時におけるラックガイド収容部２０の内圧上昇を防止して、その螺合部３０に塗布されたシール剤３１の脱離を抑制することができる。また、ハウジング６とは別部材であるキャップ２７に貫通孔３３を設けることで、その形成が容易という利点がある。
【００３０】
（２）貫通孔３３は、撥水素材からなるフィルタ３６により、ラックガイド収容部２０と外部空間との間の気体の流動が許容されるとともに液密に封止される。これにより、当該貫通孔３３を介したラックガイド収容部２０内への異物（埃や泥水等）の侵入を防止することができる。
【００３１】
（３）ラック軸３を支持するラックガイド７の摺動面には、グリース２４（潤滑油脂）が塗布される。即ち、ラックガイド収容部２０の壁面とラックガイド７との間にグリース２４が入り込むことで、ラックガイド収容部２０は、ハウジング６のラック軸３が収容される空間から独立した密閉空間となる。従って、このような構成に上記（１）の発明を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を所謂ラッククロス型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として構成されたステアリング装置１に具体化した。しかし、これに限らず、例えば、コラム型等、ラックアシスト以外のＥＰＳや油圧式のパワーステアリング装置、或いはノンアシスト型のステアリング装置に適用してもよい。
【００３３】
・本実施形態では、フィルタ３６は凹部３５に配置されて固定部材３７により固定されることにより、貫通孔３３を液密に封止することとした。しかし、これに限らず、貫通孔３３内に直接固定する等、その他の方法で設ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ステアリング装置の概略構成を示す断面図。
【図２】ラックガイド近傍の拡大断面図。
【図３】キャップの平面図。
【図４】従来のラックガイド近傍の拡大断面図。
【図５】ラックガイドの組付け工程を示す説明図。
【図６】同じくラックガイドの組付け工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１…ステアリング装置、２…ピニオン軸、３…ラック軸、６…ハウジング、７…ラックガイド、２０…ラックガイド収容部、２１…ラックガイド本体、２１ａ…底部、２２…シート部、２４…グリース（潤滑油脂）、２５…外部開口端、２６…螺子部、２７…キャップ、２７ａ…外側面、２７ｂ…内側面、２９…コイルバネ、３０…螺合部、３１…シール剤、３３，３８…貫通孔、３６…フィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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